Un enjeu majeur de la génétique évolutive est de comprendre comment l'adaptation locale se développe en population naturelle, et comment les différentes forces évolutives y contribuent. Les études expérimentales d'adaptation locale utilisent couramment les gradients altitudinaux présentant une variation spatiale marquée des conditions environnementales. Dans ces conditions, on s'attend à ce que la différentiation génétique pour les caractères (traditionnellement mesurée par QST) et pour les gènes déterminant ces caractères (traditionnellement mesurée par FSTq) le long du gradient soit gouvernée de façon prédominante par la sélection et les flux de gènes, et peu influencée en revanche par la dérive génétique et la mutation. En particulier, des études théoriques ont montré un découplage entre QST et FST lorsque que les flux de gènes sont forts et/ou que la sélection est récente. Dans cette étude, nous avons testé cette hypothèse en combinant une approche de génomique expérimentale et des simulations dans des populations naturelles de hêtre commun (F. sylvatica) séparées de ~trois kilomètres et soumis à des environnements contrastés.Pour l'approche expérimentale, nous avons échantillonné 4 populations sur deux gradients altitudinaux sur le Mont Ventoux (avec une population à haute altitude et une à basse altitude sur chaque gradient). Cinquante huit gènes potentiellement impliqué dans la réponse aux stress abiotiques et dans le débourrement ont été séquencés sur un total de quatre-vingt seize individus, révélant 581 SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms). Différentes approches ont été utilisées pour identifier les SNP outlier, présentant une différentiation plus forte qu'attendu sous un modèle neutre sans sélection. Le nombre de SNPs outlier identifié comme étant sous sélection s'est révélé être grandement dépendant de la méthode utilisé. La méthode fréquentiste a détecté de nombreux outliers alors que l'approche bayésienne n'a pu permettre de détecter des SNPs sous sélection. Par ailleurs, nous avons utilisé un modèle mécaniste individu-centré pour simuler les patrons de diversité phénotypique et génétique attendus le long du gradient pour la phénologie du débourrement végétatif, un caractère généralement adaptatif dans la réponse aux variations de température. Les résultats des simulations confirment que la différentiation génétique observée pour le caractère (QST) est généralement plus forte que celle observée au gène (FSTq), et que cette différentiation génétique au trait intervient dès la première génération. Toutefois, les tests d'outlier conduits sur le le modèle simulé ont révélé que plus de 95% des SNPs outlier sont des faux positifs. Comme dans l'approche expérimentale, l'approche Bayésienne ne s'est pas révélé suffisamment fiable pour détecter des QTLs dans des populations spatialement proche et génétiquement faiblement différentiée. Néanmoins une approche multi-locus basée sur un estimateur peu utilisé en génétique (le Zg) a révélé la forte corrélation inter-populations inter-gènes des QTLs confirmant les attendus théoriques. Toutefois, cette approche ne permet pas de détecter précisément les QTLs sans connaissance a priori sur les QTLs. En conclusion, les travaux de cette thèse mettent en évidence la rapidité des changements génétique qui interviennent en moins de 5 générations pendant la modification du climat, et la difficulté de détecter les gènes codant pour des traits complexes. / A major challenge in population genetics is to understand the local adaptation process in natural population and so to disentangle the various evolution forces contributing to local adaptation. The experimental studies on local adaption generally resort to altitudinal gradients that are characterized by strong environmental changes across short spatial scales. Under such condition, the genetic differentiation of the functional trait (measured by the Qst) as well as the genes coding for trait (measured by Fstq) are expected to be mainly driven by selection and gene flow. Genetic drift and mutation are expected to have minor effect. Theoretic studies showed a decoupling between Qst and Fst under strong gene flow and / or recent selection. In this study, I tested this hypothesis by combining experimental and modelling genomic approach in natural population of Fagus sylvatica separated by ~3 kilometres and under contrasted environments.Sampling was conducted in south-eastern France, a region known to have been recently colonised by F.sylvatica. Four naturally-originated populations were sampled at both high and low elevations along two altitudinal gradients. Populations along the altitudinal gradients are expected to be subjected to contrasting climatic conditions. Fifty eight candidate genes were chosen from a databank of 35,000 ESTs according to their putative functional roles in response to drought, cold stress and leaf phenology and sequenced for 96 individuals from four populations that revealed 581 SNPs. Classical tests of departure of site frequency spectra from expectation and outlier detection tests that accounted for the complex demographic history of the populations were used. In contrast with the mono-locus tests, an approach for detecting selection at the multi-locus scale have been tested.The results from experimental approaches were highly contrasted according the method highlighting the limits of those method for population loosely differentiated and spatially close. The modelling approach confirmed the results from the experimental data but revealed that up to 95% of the SNPs detected as outliers were false positive. The multi-locus approach revealed that the markers coding for the trait are differentially correlated compared to the neutral SNPs. But this approach failed to detect accurately the markers coding for the trait if no a priori knowledge is known about them. The modelling approach revealed that genetic changes may occur across very few generation. But while this genetic adaptation is measurable at the trait level, the available method for detecting genetic adaptation at the molecular level appeared to be greatly inaccurate. However, the multi-locus approach provided much more promise for understanding the genetic basis of local adaptation from standing genetic variation of forest trees in response to climate change.

Afin d’appréhender la réponse des forêts au changement climatique, la phénologie de six espèces d’arbres a été étudiée de 2005 à 2007 à la fois le long d’un gradient altitudinal (fournissant un gradient thermique d’environ 7°C), et en tests de provenances disposés à différentes altitudes. L’objectif était (i) de quantifier les variations phénotypiques des dates de débourrement et de sénescence in situ, (ii) de déterminer les variables climatiques à l’origine de ces patrons, notamment à l’aide de modèles phénologiques, et (iii) d’évaluer la variabilité génétique et la plasticité phénotypique de ces deux événements phénologiques. Nos résultats montrent que la température printanière affecte différentiellement les dates de débourrement des six espèces (de -1.9 jours /°C à -6.5 jours /°C respectivement pour le hêtre et le chêne) mais pas entre les populations d’une espèce. Concernant les dates de sénescence, nous avons mis en évidence que la température induit un fort décalage de cet événement chez le chêne et le hêtre (> 5 jours /°C), alors qu’aucun cline n’est détecté chez l’érable et le frêne. L’allongement de la saison de végétation en réponse à une augmentation de la température est ainsi principalement la conséquence d’une avance des dates de débourrement pour toutes les espèces, à l’exception du hêtre qui présente une plus forte sensibilité pour la sénescence. Les modèles phénologiques utilisés soulignent l’importance des températures printanières affectant les bourgeons en phase de quiescence, tandis que les températures froides hivernales susceptibles de lever la dormance des bourgeons ne semblent pas significativement influencer l’occurrence du débourrement. Concernant la sénescence, les modèles ont mis en évidence le rôle prépondérant de la température pour le chêne sessile et le hêtre, tandis que la photopériode et d’autres facteurs pourraient être impliqués chez le frêne et l’érable. Ainsi, les modèles prédisent que la durée de saison de croissance du chêne va augmenter plus rapidement que celle du hêtre dans les prochaines décennies, et que l’équilibre compétitif entre ces deux espèces en terme phénologique est susceptible d’évoluer vers des altitudes plus élevées. Enfin, nous avons mis en évidence que les différentes populations échantillonnées présentaient de fortes adaptations pour la phénologie et la croissance malgré leur proximité géographique. De plus, les normes de réaction obtenues démontrent, d’une part, l’existence d’une forte plasticité phénologique des espèces, et d’autre part que cette plasticité semble être une caractéristique intrinsèque de l’espèce. Ces résultats révèlent que les arbres ont des capacités adaptatives importantes concernant les traits phénologiques qui pourraient leur permettre, dans une certaine mesure, de faire face au réchauffement du climat. / To assess the response of forests to climate change, the phenology of six tree species was monitored from 2005 to 2007 both along an altitudinal gradient (providing a thermal gradient of about 7 ° C), and in provenance trials at various altitudes. The aim was (i) to characterize phenological patterns of leaf unfolding and leaf senescence timings in situ, (ii) to determine climatic variables responsible for these patterns, in particular using phenological models, and (iii) to assess the genetic variability and phenotypic plasticity of these phenological events. Our results showed that spring temperature differentially affected the leaf unfolding dates of the six species, with significant disparity in responses among species (from -1.9 days / ° C to -6.5 days / ° C for beech and oak, respectively) but not between the populations of a given species. Regarding the dates of senescence, we highlighted that temperature induced a strong shift of this event for oak and beech (> 5 days / ° C), while no cline was detected for sycamore and ash. The lengthening the growing season in response to an increase in temperature is thus mainly the result of an advance in flushing dates for all species except beech, whose growing season length changes were greatly resulting from shifts in senescence. Phenological models stressed the importance of forcing temperatures (effective during bud quiescence period), while the chilling temperatures (effective during dormancy) did not appear to significantly influence the occurrence of leaf unfolding. Concerning senescence variations , the models highlighted the role of temperature for sessile oak and beech, while the photoperiod and other factors could be involved in the ash and maple. Thus, for oak, the models predicted that the length of growing season will extend faster than the one for beech in the coming decades, and that the phenological competitive balance between these two species will likely to evolve towards higher altitudes. Finally, we showed that the sampled populations showed strong adaptations in phenology and growth in spite of their geographical proximity. Moreover, the reaction norms indicated, first, the existence of a strong phenological plasticity of species, and second, that this plasticity seemed to be an intrinsic characteristic of the species. These results underline that trees have consequent inherent adaptive capacities in phenological traits which may enable them to cope with global warming. However, the differences in phenological sensitivities among species suggest that global warming will significantly affect the competitive balance of species.

A Mata Atlântica de Encosta é um importante bioma situado na costa brasileira de norte a sul e é considerado um hot-spot em termos de biodiversidade. Ainda não se tem informações suficientes disponíveis sobre o funcionamento biogeoquímico da Floresta Atlântica na faixa litorânea ao longo do gradiente altitudinal. O objetivo principal desse estudo foi entender o funcionamento biogeoquímico básico da Mata Atlântica de Encosta. As áreas estudadas foram: Mata de Restinga a 0m (nível do mar); Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas a 100m de altitude; Floresta Ombrófila Densa Submontana a 400m de altitude; Floresta Ombrófila Densa Montana a 1 000m de altitude. A área amostrada foi de 1ha a 0m a de 2ha a 100m, 400m e 1000m. Foram coletadas 32 amostras de solo (0-1,0m de profundidade), bem como abertas trincheiras para a caracterização pedológica e determinação da densidade dos solos em cada altitude. As amostras de serapilheira produzida foram coletadas quinzenalmente (n=30) e as amostras de serapilheira acumulada mensalmente (n=30), ambas durante 12 meses em todas as altitudes. A caracterização do solo foi realizada através da classificação pedológica, análises químicas, físicas, isotópicas e mineralógicas. A serapilheira foi caracterizada através da determinação da sua produção, estoque, estimativa da decomposição e parâmetros de qualidade, análises químicas e isotópicas em todas as áreas estudadas. O estudo mostrou um forte controle altitudinal na concentração nutricional dos solos, visto que nas maiores altitudes (400m e 1000m) os solos apresentaram maior fertilidade que os solos nas menores altitudes (0m e 100m). Os solos do presente estudo são pobres em cátions básicos e ricos em alumínio quando comparados aos solos de outras florestas tropicais como a Amazônia e a Serra da Mantiqueira. A concentração de nutrientes foi maior na camada superficial dos solos. Observou-se um enriquecimento em \'delta\'13C e \'delta\'15N em profundidade em todas as áreas estudadas. Os valores de \'delta\'13C dos solos representaram a vegetação natural predominante de plantas de ciclo C3. A topografia, textura do solo e microclima de cada gradiente altitudinal influenciaram na variação dos atributos dos solos das áreas de estudo. Diferentemente dos solos, a concentração nutricional da serapilheira não seguiu um padrão ao longo do gradiente altitudinal. A produção de serapilheira foi maior nas florestas de menores altitudes (0m e 100m). As florestas nas maiores altitudes (400m e 1000m) apresentaram menores taxas de decomposição. A análise de componentes principais foi útil no agrupamento das áreas amostradas. Os resultados apresentados apontam para a existência de um mecanismo que direciona a um ciclo fechado de nutrientes nas florestas estudadas / The Atlantic Rainforest is an important Biome spanning the coast of Brazil from north to south and is considered a hot-spot in terms of biodiversity. Up to now, little information has been available on the basic biogeochemistry functioning of the coastal Atlantic Forest throughout the altitudinal gradient. The aim of this study was to understand the basic biogeochemistry functioning of the coastal Atlantic Forest. The studied areas were: Restinga Forest at sea level; Lowland Forest at 100m above sea level (asl); Submontane Forest at 400m asl and; Montane Forest at 1000m asl. The sampling area was 1 ha at 0m and 2 ha at 100m, 400m and 1000m asl. Soils samples (0-1.0m depth) were collected (n=32) from square regular grids, 30m away from each other. The litterfall samples were collected biweekly (n=30) and the forest floor litter accumulated (0.06m2) was collected monthly (n=30), during 12 months, in each forest type. For the soil characterization was selected chemical, physical, isotopic and mineralogical data for the soils sampled. For the litter characterization was selected production, stock, decomposition, quality, chemical and isotopic data in each forest type. Our study showed strong altitudinal control in the nutritional concentration of soils; therefore, higher altitudes (400m and 1000m) tend to have higher richer soils than lower altitudes (0m and 100m). The soils of our study sites are poor in basic cations and rich in aluminum concentration compared with Amazon soils and other soils of the inland Atlantic Forest. The large nutritional stocks are concentrated in the upper layer. There is an enrichment of \'delta\'13C e \'delta\'15N in depth in each studied site. The soil \'delta\'13C values were represented by C3 plants values. Thus, local topography, soil texture and microclimate of each altitudinal gradient influenced the soil attribute distribution of the study area. There isnt an altitudinal control in the nutritional concentration of litter. The litterfall was higher at 0m and 100m asl. The litter decomposition was smaller at 400m and 1000m asl. Analyses of the main components were useful in studying phytophysiognomie groups. The results suggest the existence of a mechanism that directs a closed nutrient cycle in these forests

O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de investigar: 1. o comportamento da diversidade de Vespoidea solitários ao longo do gradiente altitudinal no Morro do Cuzcuzeiro, no Parque Estadual da Serra do Mar, São Paulo, Brasil, 2. a presença de padrões de diversidade ao longo do gradiente, 3. verificar a influência das condições climáticas no estabelecimento destes padrões e 4. acessar a organização estrutural da assembléia de Vespoidea solitários ao longo do gradiente adotado. Para isso, adotei seis cotas altitudinais (50, 200, 400, 600, 800 e 1000 metros acima do nível do mar) na face sudoeste do Morro do Cuscuzeiro, coletando 12 amostras de Malaise e 24 de Möericke (pratos amarelos) em cada uma delas, ao longo de dois transectos de 200m cada e em duas estações chuvosas consecutivas, a primeria em 2006 e a segunda em 2007, distanciados respectivamente a 100 e a 50 metros um do outro. Cada amostra de Malaise foi agrupada aleatoriamente a duas amostras de Möericke para compor 12 unidades amostrais para cada cota. As 72 unidades amostrais compuseram então a matriz de dados que serviu de base para as análises de diversidade. A riqueza observada em todo o gradiente foi de 76 espécies solitárias de Vespoidea (incluindo as espécies de Mutillidae, Pompilidae, Rhopalosomatidae, Scoliidae, Tiphiidae e Vespidae Eumeninae). Contudo, apenas a assembléia de Tiphiidae apresentou padrão com pico de riqueza nas altitudes intermediárias (cota dos 600 metros de altitude). Os modelos regressivos utilizados não foram capazes de explicar o comportamento da diversidade de espécies ao longo do gradiente dos outros dois grupos investigados (Vespoidea solitários e Pompilidae). De acordo com o teste de &quotMid-domain&quot, o padrão de riqueza observado para a fauna de Tiphiidae não é influenciado pelos fatores climáticos. Considerando os níveis taxonômicos mais altos da classificação de Vespoidea, a diversidade taxonômica total foi maior na cota dos 50 metros, que no caso apresentou distinção taxonômica apenas marginalmente significativa. A única cota que apresentou distinção significativa foi a dos 600 metros, sugerindo uma assembléia estruturada de forma distinta das demais cotas do gradiente. Estes resultados e os valores de diversidade de Shannon indicam que esta região do gradiente é aquela que apresenta maior complexidade. Para descrever a organização estrutural da assembléia de Vespoidea solitários ao longo do gradiente altitudinal em questão, utilizei metodologias de análises que empregam índices de similaridade, considerando a posição relativa das espécies solitárias de Vespoidea no espaço geográfico que define o gradiente em questão. Os resultados destas análises sugerem que a assembléia de Vespoidea solitários está estruturada num continnum e que a variação na composição faunística ao longo do gradiente varia de maneira significativa. / The present study aims to investigate: 1. the diversity of solitary Vespoidea along an altitudinal gradient on the Cuzcuzeiro Mountain in the Serra do Mar State Park, São Paulo, Brazil, 2. to investigate the presence of diversity patterns along the gradient, 3. to check the influence of climatic conditions on the establishment of these patterns and 4. to access the structural organization of the solitary Vespoidea assemblage along the adopted altitudinal gradient. For this, I adopted six altitudinal quotas (50, 200, 400, 600, 800 and 1000 meters above sea level) on the Cuzcuzeriro Mountains southwest face, collecting 12 Malaise and 24 Möericke trap samples (yellow pans) at each quota, along two transects of 200 meters length each in two consecutive rainy seasons, 2006 and 2007, spaced respectively 100 and 50 meters one from each other. Each Malaise trap sample was randomly grouped with two Möericke trap samples to compose 12 sampling units for each quota. So, the 72 sampling units make the data matrix used for the diversity statistic analyses. The richness observed throughout the gradient was 76 solitary Vespoidea species (including those of Mutillidae, Pompilidae, Rhopalosomatidae, Scoliidae, Tiphiidae and Vespidae Eumeninae). Only the Tiphiidae assemblages presented a diversity peak at intermediate elevations (600 meters quota); the regressive models used were not able to explain the species diversity of other studied assemblages (solitary Vespoidea and Pompilidae, in this case analyzed in separate) along the adopted altitudinal gradient. According to the mid-domain test, the richness pattern of Tiphiidae is not influenced by the climatic agent. Considering the higher taxa of Vespoidea, the taxonomic diversity was more evident in the 50 meters quota, which presented only marginally significant taxonomic distinctness in relation to the other quotas. The 600 meters quota was the only one that presented significant taxonomic distinctness from the others, suggesting that there the solitary Vespoidea assemblage presents a distinct structure from the others. These results and the Shannon diversity values indicate that the middle of gradient presents higher complexity. To describe the structural organization of the solitary Vespoidea assemblage along the altitudinal gradient, I used analytic methodologies that employ similarity indexes, considering the relative position of the solitary Vespoidea species in the geographic space that defines the adopted altitudinal gradient. The results of these analyses suggest that the solitary Vespoidea assemblage is structured as a continnum and that the faunistic composition changes significantly along the altitudinal gradient on the Cuzcuzeiro Mountain.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-10-26Bitstream added on 2014-06-13T19:19:47Z : No. of bitstreams: 1 castro_er_dr_rcla.pdf: 1176380 bytes, checksum: 2458a65ca174e407c9be76f8a7548b6d (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O palmito Euterpe edulis é uma das espécies de árvores dominates na Floresta Atlântica, e seus frutos constituem uma parte importante da dieta de várias espécies de aves frugívoras. O presente estudo foi desenvolvido em três tipos de Floresta Atlântica (restinga, planície e encosta), na Ilha do Cardoso (Cananéia, São Paulo), durante três anos de observação. Os objetivos foram (1) comparar a fenologia reprodutiva do palmito nos três tipos florestais, e determinar quais os fatores ambientais que estariam influenciando os padrões encontrados; (2) estudar a oferta de frutos e consumo dos mesmos pelas aves frugívoras (em particular, duas espécies de aves Turdus flavipes e Turdus albicollis), e avaliar a relação da abundância destas aves com a oferta de frutos da comuniade arbórea e do palmito E. edulis. Nós avaliamos o consumo de frutos das aves e monitoramos a fenologia de frutificação do palmito e da comunidade arbórea nos três tipos florestais, comparando mensalmente com os dados de censo das aves, de agosto 2001 a julho 2004. Nós também estimamos no mesmo período à produção de frutos e sementes coletados no chão da floresta para o palmito e para a comunidade arbórea. A fenologia de frutificação do palmito foi anual e sazonal nos três tipos florestais, com as fases fruto imaturo e verde correlacionadas com o comprimento do dia, precipitação, e temperaturas, importantes fatores para o desenvolvimento dos frutos. A biomasa de frutos e sementes de palmito coletados no chão diferiram significativamene entre os tipos florestais, sendo maiores estas diferenças entre as florestas restinga e planície. Estas diferenças na produtividade foram relacionadas a densidade do palmito em cada área e a fertilidade de solo. Sobre a dieta das aves... / The palm Euterpe edulis is one of the most common species in Atlantic Brazilian Tropical Rainforest, and its fruits are an important part on the diet of several frugivorous birds' species. This study had been developed in three Atlantic Rainforest types (restinga, lowland and premontane), located in Cardoso Island (Cananéia, São Paulo state), during three years of study. The objectives were: (1) to compare the reproductive phenology of the palm in three forest types, determining which environmental factors could be affecting the patterns found; (2) to study the available number of fruits and the consume of them by the frugivorous birds (mainly, two birds species Turdus flavipes and Turdus albicollis), and to evaluate the abundance relation of these birds with the available number of fruits in the arboreal community and the palm E. edulis. The fruits consume of the birds had been evaluated, and the reproductive phenology of the palm as well the arboreal community in the three types of forest had been monitored. The bird's census data had been compared from August 2001 to July 2004. The palm and the arboreal community production of fruits and seeds taken on the ground of the forest had been estimated during the same period. The reproductive phenology of the palm was annual and seasonal in the three types of forest, having its unripe fruit phases co-related to the day length, precipitation, and temperatures which are important aspects to the fruit development. The palm fruit and seed biomass taken on the ground of the forest differs meaningfully within the forest types, such difference is bigger when considered the restinga and lowland forest. This productivity differences were related to the palm density in each area and the soil fertility. About the bird s diet, 600 records of feeding had been observed, and the families which got the biggest... (Complete abstract click electronic access below)

A Mata Atlântica de Encosta é um importante bioma situado na costa brasileira de norte a sul e é considerado um hot-spot em termos de biodiversidade. Ainda não se tem informações suficientes disponíveis sobre o funcionamento biogeoquímico da Floresta Atlântica na faixa litorânea ao longo do gradiente altitudinal. O objetivo principal desse estudo foi entender o funcionamento biogeoquímico básico da Mata Atlântica de Encosta. As áreas estudadas foram: Mata de Restinga a 0m (nível do mar); Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas a 100m de altitude; Floresta Ombrófila Densa Submontana a 400m de altitude; Floresta Ombrófila Densa Montana a 1 000m de altitude. A área amostrada foi de 1ha a 0m a de 2ha a 100m, 400m e 1000m. Foram coletadas 32 amostras de solo (0-1,0m de profundidade), bem como abertas trincheiras para a caracterização pedológica e determinação da densidade dos solos em cada altitude. As amostras de serapilheira produzida foram coletadas quinzenalmente (n=30) e as amostras de serapilheira acumulada mensalmente (n=30), ambas durante 12 meses em todas as altitudes. A caracterização do solo foi realizada através da classificação pedológica, análises químicas, físicas, isotópicas e mineralógicas. A serapilheira foi caracterizada através da determinação da sua produção, estoque, estimativa da decomposição e parâmetros de qualidade, análises químicas e isotópicas em todas as áreas estudadas. O estudo mostrou um forte controle altitudinal na concentração nutricional dos solos, visto que nas maiores altitudes (400m e 1000m) os solos apresentaram maior fertilidade que os solos nas menores altitudes (0m e 100m). Os solos do presente estudo são pobres em cátions básicos e ricos em alumínio quando comparados aos solos de outras florestas tropicais como a Amazônia e a Serra da Mantiqueira. A concentração de nutrientes foi maior na camada superficial dos solos. Observou-se um enriquecimento em \'delta\'13C e \'delta\'15N em profundidade em todas as áreas estudadas. Os valores de \'delta\'13C dos solos representaram a vegetação natural predominante de plantas de ciclo C3. A topografia, textura do solo e microclima de cada gradiente altitudinal influenciaram na variação dos atributos dos solos das áreas de estudo. Diferentemente dos solos, a concentração nutricional da serapilheira não seguiu um padrão ao longo do gradiente altitudinal. A produção de serapilheira foi maior nas florestas de menores altitudes (0m e 100m). As florestas nas maiores altitudes (400m e 1000m) apresentaram menores taxas de decomposição. A análise de componentes principais foi útil no agrupamento das áreas amostradas. Os resultados apresentados apontam para a existência de um mecanismo que direciona a um ciclo fechado de nutrientes nas florestas estudadas / The Atlantic Rainforest is an important Biome spanning the coast of Brazil from north to south and is considered a hot-spot in terms of biodiversity. Up to now, little information has been available on the basic biogeochemistry functioning of the coastal Atlantic Forest throughout the altitudinal gradient. The aim of this study was to understand the basic biogeochemistry functioning of the coastal Atlantic Forest. The studied areas were: Restinga Forest at sea level; Lowland Forest at 100m above sea level (asl); Submontane Forest at 400m asl and; Montane Forest at 1000m asl. The sampling area was 1 ha at 0m and 2 ha at 100m, 400m and 1000m asl. Soils samples (0-1.0m depth) were collected (n=32) from square regular grids, 30m away from each other. The litterfall samples were collected biweekly (n=30) and the forest floor litter accumulated (0.06m2) was collected monthly (n=30), during 12 months, in each forest type. For the soil characterization was selected chemical, physical, isotopic and mineralogical data for the soils sampled. For the litter characterization was selected production, stock, decomposition, quality, chemical and isotopic data in each forest type. Our study showed strong altitudinal control in the nutritional concentration of soils; therefore, higher altitudes (400m and 1000m) tend to have higher richer soils than lower altitudes (0m and 100m). The soils of our study sites are poor in basic cations and rich in aluminum concentration compared with Amazon soils and other soils of the inland Atlantic Forest. The large nutritional stocks are concentrated in the upper layer. There is an enrichment of \'delta\'13C e \'delta\'15N in depth in each studied site. The soil \'delta\'13C values were represented by C3 plants values. Thus, local topography, soil texture and microclimate of each altitudinal gradient influenced the soil attribute distribution of the study area. There isnt an altitudinal control in the nutritional concentration of litter. The litterfall was higher at 0m and 100m asl. The litter decomposition was smaller at 400m and 1000m asl. Analyses of the main components were useful in studying phytophysiognomie groups. The results suggest the existence of a mechanism that directs a closed nutrient cycle in these forests

O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de investigar: 1. o comportamento da diversidade de Vespoidea solitários ao longo do gradiente altitudinal no Morro do Cuzcuzeiro, no Parque Estadual da Serra do Mar, São Paulo, Brasil, 2. a presença de padrões de diversidade ao longo do gradiente, 3. verificar a influência das condições climáticas no estabelecimento destes padrões e 4. acessar a organização estrutural da assembléia de Vespoidea solitários ao longo do gradiente adotado. Para isso, adotei seis cotas altitudinais (50, 200, 400, 600, 800 e 1000 metros acima do nível do mar) na face sudoeste do Morro do Cuscuzeiro, coletando 12 amostras de Malaise e 24 de Möericke (pratos amarelos) em cada uma delas, ao longo de dois transectos de 200m cada e em duas estações chuvosas consecutivas, a primeria em 2006 e a segunda em 2007, distanciados respectivamente a 100 e a 50 metros um do outro. Cada amostra de Malaise foi agrupada aleatoriamente a duas amostras de Möericke para compor 12 unidades amostrais para cada cota. As 72 unidades amostrais compuseram então a matriz de dados que serviu de base para as análises de diversidade. A riqueza observada em todo o gradiente foi de 76 espécies solitárias de Vespoidea (incluindo as espécies de Mutillidae, Pompilidae, Rhopalosomatidae, Scoliidae, Tiphiidae e Vespidae Eumeninae). Contudo, apenas a assembléia de Tiphiidae apresentou padrão com pico de riqueza nas altitudes intermediárias (cota dos 600 metros de altitude). Os modelos regressivos utilizados não foram capazes de explicar o comportamento da diversidade de espécies ao longo do gradiente dos outros dois grupos investigados (Vespoidea solitários e Pompilidae). De acordo com o teste de &quotMid-domain&quot, o padrão de riqueza observado para a fauna de Tiphiidae não é influenciado pelos fatores climáticos. Considerando os níveis taxonômicos mais altos da classificação de Vespoidea, a diversidade taxonômica total foi maior na cota dos 50 metros, que no caso apresentou distinção taxonômica apenas marginalmente significativa. A única cota que apresentou distinção significativa foi a dos 600 metros, sugerindo uma assembléia estruturada de forma distinta das demais cotas do gradiente. Estes resultados e os valores de diversidade de Shannon indicam que esta região do gradiente é aquela que apresenta maior complexidade. Para descrever a organização estrutural da assembléia de Vespoidea solitários ao longo do gradiente altitudinal em questão, utilizei metodologias de análises que empregam índices de similaridade, considerando a posição relativa das espécies solitárias de Vespoidea no espaço geográfico que define o gradiente em questão. Os resultados destas análises sugerem que a assembléia de Vespoidea solitários está estruturada num continnum e que a variação na composição faunística ao longo do gradiente varia de maneira significativa. / The present study aims to investigate: 1. the diversity of solitary Vespoidea along an altitudinal gradient on the Cuzcuzeiro Mountain in the Serra do Mar State Park, São Paulo, Brazil, 2. to investigate the presence of diversity patterns along the gradient, 3. to check the influence of climatic conditions on the establishment of these patterns and 4. to access the structural organization of the solitary Vespoidea assemblage along the adopted altitudinal gradient. For this, I adopted six altitudinal quotas (50, 200, 400, 600, 800 and 1000 meters above sea level) on the Cuzcuzeriro Mountains southwest face, collecting 12 Malaise and 24 Möericke trap samples (yellow pans) at each quota, along two transects of 200 meters length each in two consecutive rainy seasons, 2006 and 2007, spaced respectively 100 and 50 meters one from each other. Each Malaise trap sample was randomly grouped with two Möericke trap samples to compose 12 sampling units for each quota. So, the 72 sampling units make the data matrix used for the diversity statistic analyses. The richness observed throughout the gradient was 76 solitary Vespoidea species (including those of Mutillidae, Pompilidae, Rhopalosomatidae, Scoliidae, Tiphiidae and Vespidae Eumeninae). Only the Tiphiidae assemblages presented a diversity peak at intermediate elevations (600 meters quota); the regressive models used were not able to explain the species diversity of other studied assemblages (solitary Vespoidea and Pompilidae, in this case analyzed in separate) along the adopted altitudinal gradient. According to the mid-domain test, the richness pattern of Tiphiidae is not influenced by the climatic agent. Considering the higher taxa of Vespoidea, the taxonomic diversity was more evident in the 50 meters quota, which presented only marginally significant taxonomic distinctness in relation to the other quotas. The 600 meters quota was the only one that presented significant taxonomic distinctness from the others, suggesting that there the solitary Vespoidea assemblage presents a distinct structure from the others. These results and the Shannon diversity values indicate that the middle of gradient presents higher complexity. To describe the structural organization of the solitary Vespoidea assemblage along the altitudinal gradient, I used analytic methodologies that employ similarity indexes, considering the relative position of the solitary Vespoidea species in the geographic space that defines the adopted altitudinal gradient. The results of these analyses suggest that the solitary Vespoidea assemblage is structured as a continnum and that the faunistic composition changes significantly along the altitudinal gradient on the Cuzcuzeiro Mountain.

Orientador: Carlos Alfredo Joly / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T20:04:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_LarissadeSouza_M.pdf: 11241886 bytes, checksum: 8b5154d6804f87f26cade4a1982ff657 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Descrevemos a composição florística e a estrutura fitossociológica de um trecho de Mata Atlântica (FODM) do Núcleo Santa Virgínia, do Parque Estadual da Serra do Mar através da coleta de informações sobre as espécies arbóreas (DAP ? 4,8 cm) presentes em um hectare de floresta. A amostragem foi realizada em 100 parcelas contíguas de 10x10m e seguiu o padrão do Projeto Temático Biota Gradiente Funcional, no qual este trabalho se insere. Registramos 152 espécies, distribuídas em 80 gêneros e 41 famílias. As famílias com mais indivíduos são: Arecaceae, Myrtaceae, Monimiaceae, enquanto que as famílias com mais espécies são: Myrtacaeae, Lauraceae, Fabaceae e Monimiaceae. Euterpe edulis, o palmito Jussara, é a espécie mais abundante na área. Eugenia spp, Mollinedia spp e Ocotea spp são os gêneros com os maiores números de espécies. O software FITOPAC 2.1.2 foi utilizado para as análises quantitativas. Somados os parâmetros fitossociológicos de apenas 15 espécies - E. edulis, Licania hoehnei, Indeterminada sp. 1, Ocotea catharinensis, Alchornea triplinervia, Mollinedia argyrogyna, Calyptranthes lucida, Chrysophyllum viride, Inga lanceifolia, Myrcia crocea, Marlierea tomentosa, Calyptranthes strigipes, Bathysa australis, Mollinedia engleriana e Miconia sp 1 - correspondem a cerca de 50% do valor de importância representado pelos parâmetros fitossociológicos analisados. A área estudada apresenta uma alta densidade de indivíduos de pequeno porte, com diâmetros próximos do limite de inclusão na amostragem. Apresenta também uma prevalência de espécies não-pioneiras e zoocóricas, uma alta diversidade (índice de Shannon-Wiener H '= 4.06 nats/individuo) e uma alta equabilidade (J' = 0,80) entre as espécies arbóreas lenhosas. A alta declividade da área e a freqüência de árvores caídas observadas durante o período de estudo, sugerem que esta é uma floresta onde a ocorrência de perturbações naturais é freqüente e talvez este seja um dos fatores que promove a diversidade local. Conforme relatado por moradores antigos do Núcleo Santa Virgínia, até 40 anos atrás a área estudada foi sujeita a corte seletivo de espécies. Ainda que de baixa intensidade, este tipo de perturbação pode explicar parcialmente a alta densidade de indivíduos de pequeno porte / Abstract: In this paper we describe the floristic composition and structure of 1ha of Tropical Mountain Moist Forest (Floresta Ombrófial Densa Montana/FODM) situated in Nucleo Santa Virgínia of the Serra do Mar State Park, based in trees with DBH ? 4,8 cm. We collected and identified 152 species, distributed among 80 genera and 41 families, within witch Myrtacaeae, Lauraceae, Fabaceae and Monimiaceae are the ones with higher number of species and Arecaceae, Myrtaceae and Monimiaceae the most abundant in number of individuals. Eugenia spp, Mollinedia spp and Ocotea spp are the genus with higher number of species. While the most abundant species is the arborescent palm Euterpe edulis Martius (Arecaceae), also known as palm hart, a delicatessen that is illegally exploited in the region. Using the software FITOPAC 2.1.2 to perform data analyses, we concluded that 15 species combined - E. edulis., Licania hoehnei Pilg., Indeterminada sp. 1, Ocotea catharinensis Mez, Alchornea triplinervia (Spreng.) Müll.Arg., Mollinedia argyrogyna Perkins, Calyptranthes lucida Mart. ex DC., Chrysophyllum viride Mart. & Eichler, Inga lanceifolia Benth., Myrcia crocea (Vell.) Kiaersk, Marlierea tomentosa Cambess., Calyptranthes strigipes O.Berg, Bathysa australis (A.St.-Hil.) K.Schum., Mollinedia engleriana Perkins and Miconia sp1 - account for 50% of the value of the phytosociological parameters studied. The area studied presents a high frequency of individuals in lower classes of diameter close to the limit for inclusion in the sample. A prevalence of nonpioneer and animal dispersed species, and a high diversity (Shannon-Wiener's H '= 4,359 nats/individual) and evenness (Pielou's J' = 0, 887) was found between the woody trees. The steep slope of the area studied and the high frequency of fallen trees observed suggest that natural disturbances are common disturbance is this type of forest and may be one of the promoting factors of local diversity. Land use history of the area, recovered from longtime residents, indicate that up to 40 years ago some selective logging may have occurred in the area, what can be related to the high frequency of smaller trees, and may be another factor influencing local diversity / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal

Ladybugs are often used in biological control, because of their predatory way of life and potential ability to control many insect pests. So far, a number of studies was performed on this family, on their hunting strategies, other life history strategies, population dynamics, dependence of their distribution in time and space on the abundance of prey etc. However, the temporal changes in species composition and relative or absolute abundance of ladybugs were not yet examined along an altitudinal gradient. This is why I have focused my work on these dependencies. I tested the following hypothesis: overwintering sites in Coccinellidae are usually located at lower altitudes, where the individuals eventually attack their prey on the earliest budding trees; as season goes on, ladybugs follow the trends in environmental conditions and food and move to higher located sites; at the end of the season, ladybugs return back to their overwintering sites. In the research area in the Beskydy Mountains, 12 experimental sites were selected, evenly spaced along an elevational gradient of 350-482 m above sea level at each location. During the season, 12 measurements at two-week intervals were performed, each containing 2x300 sweeps. A total of 3064 of ladybug individuals were collected, belonging to 11 species. The...

Esta dissertação trata da distribuição das aves no gradiente altitudinal dos municípios de Bertioga e Salesópolis, na Serra do Mar do Estado de São Paulo, Brasil. Está separada em três capítulos distintos, os quais, apesar de relacionados, podem ser lidos independentemente. O primeiro capítulo, Uma revisão do conhecimento ornitológico na Estação Biológica de Boracéia, faz uma revisão inédita sobre todos os registros avifaunísticos realizados ao longo de 68 anos de inventários na localidade e apresenta a importância dessa Unidade de Conservação localizada em Mata Atlântica Montana para a conservação das aves do Bioma. Foram registradas 323 espécies, sendo 117 endêmicas e 28 ameaçadas de extinção, motivos pelos quais a Estação pode ser considerada uma área prioritária para a conservação de aves no Brasil. O segundo capítulo, Análise dos padrões altitudinais das aves de Mata Atlântica: a influência do mid-domain effect , traz uma revisão sobre todas as publicações já realizadas sobre a distribuição altitudinal das aves da Mata Atlântica, determina o padrão da curva espécies-altitude de cada estudo e testa as previsões do modelo nulo chamado mid-domain effect (MDE) nos conjuntos de dados por eles apresentados. Dos oito estudos encontrados foram descritos três padrões de distribuição altitudinal, sendo que a robustez das previsões do MDE não foi consistente para nenhum deles. Provavelmente outros fatores moldam a distribuição das aves, porém a falta de padronização dos estudos não permite esse tipo de investigação. Finalmente, o terceiro capítulo, Distribuição altitudinal das aves na Serra do Mar: efeitos da altitude, área e mid-domain effect , apresenta o padrão de distribuição altitudinal encontrado ao longo do gradiente Bertioga-Salesópolis, na Serra do Mar de São Paulo e introduz pela primeira vez o estudo de variáveis explanatórias para a distribuição altitudinal das aves na Mata Atlântica. São testadas três variáveis espaciais (altitude, área e MDE) que possam ser responsáveis pelo padrão de distribuição encontrado e os resultados, comparados com padrões já estudados em outras regiões do mundo. A variável que mais explicou a distribuição altitudinal encontrada foi a área e, apesar de diversos estudos considerarem esta variável como secundária na determinação das curvas espécie-altitude, no gradiente altitudinal aqui amostrado, ela mostrou-se importante. / This master thesis aims to investigate the bird diversity along the elevational gradient of the cities of Bertioga and Salesópolis in the Serra do Mar from the state of São Paulo, Brazil. It is divided into three distinct chapters that, although related, may be independently read. The first chapter, A review of the ornithological history of the Boracéia Biological Station, reviews for the first time every ornithological record of more than 68 years of birding in that location and shows the importance of this Montane Atlantic forest Conservation Unit for the preservation of birds from this biome. During 68 years, investigators recorded 323 species of which 117 are endemic and 28 are threatened. For these reasons the Station may be considered an Important Bird Area for the conservation of birds in Brazil. The second chapter, The elevational diversity of Atlantic forest birds: influence of the mid-domain effect, reviews all published studies on bird elevational distribution in the Brazilian Atlantic Forest, establishes the species-altitude curve of each study and tests their data sets for the mid-domain effect (MDE) null model predictions. I found eight investigations from which three distinct altitudinal patterns could be determined. The MDE predictions were not consistently robust for none of them and the investigation of candidate factors that drive the elevational diversity of birds is not possible due to the lack of standardized procedures. Finally, the third chapter, Elevational diversity of birds of the Serra do Mar: implications of altitude, area and the mid-domain effect, deals with the diversity of birds along the Bertioga-Salesópolis elevational gradient in the Serra do Mar and explores for the first time three candidate variables (altitude, area and MDE) driving the elevational diversity of birds in the Atlantic forest; I further compare my results with patterns found elsewhere in the world. Area was the best predictor of the bird elevational diversity and, although a few investigators claimed this variable as secondary in determining the species-altitude curve, here it proved worth analyzing.